CN113064301A - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括：显示面板和背光模组；背光模组包括：背板、光源和立体反射片，立体反射片向背板的一侧凹陷形成多个反射腔，反射腔包括第一开口、第二开口和侧壁；反射腔与光源一一对应，将单个光源设置在反射腔内，这样光源的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源出射光线限制到反射腔的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

随着液晶显示器(liquid crystal display，简称LCD)制作技术快速的进步，以及其具备有轻薄、省电及无辐射线等优点，使得液晶显示器大量地被应用于笔记本电脑、数字相机、数字摄录像机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等各式电子产品中。但由于液晶显示器中的液晶显示面板为非自发光性的显示面板，需要借助背光模组所提供的光源才能产生显示的功能。

目前常用的背光模组包括侧入式背光模组和直下式背光模组。在背光模组中，通常设置反射片将被背光模组中的元件反射回背板一侧的光线，重新向出光一侧反射，来提高光源的利用效率，但由于直下式背光模组中存在混光空间，当做区域调光产品时，其区域边界会出现光线泄漏，造成显示装置对比度低等问题。

发明内容

本发明一些实施例中，显示装置包括：显示面板和背光模组；背光模组包括：背板、光源和立体反射片，立体反射片向背板的一侧凹陷形成多个反射腔，反射腔包括第一开口、第二开口和侧壁；反射腔与光源一一对应，将单个光源设置在反射腔内，这样光源的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源出射光线限制到反射腔的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

本发明一些实施例中，第一开口位于靠近背板的一侧，用于暴露光源，保证光源可以顺利的经过反射腔向出光一侧发射光线。

本发明一些实施例中，第二开口位于远离电路板的一侧，第二开口划分了单灯区域边界。

本发明一些实施例中，第二开口的中心在背板上的正投影与第一开口的中心在背板上的正投影相互重合，且第二开口的口径大于第一开口的口径。

本发明一些实施例中，反射腔还包括底面，位于电路板上，与电路板相互平行，底面包括第一开口，侧壁连接底面和第二开口；其中，第二开口的口径大于底面的宽度；底面具有对光进行反射的性质，由此被扩散板和光学膜片反射回背板一侧的光线，可以被底面沿垂直于背板的方向向出光一侧反射，避免了因为侧壁连接处角度存在而造成的部分光线无法向出光侧出射的问题，提高了光源的利用效率。

本发明一些实施例中，第二开口形状为多边形，多边形的边数至少为6，可有效改善四边形第二开口的边角位置偏暗的现象；第一开口的形状为简单的多边形或圆形，当第一开口的形状为圆形时，可有效避免第一开口处因多边形角度引起的部分光线无法反射出反射片，造成的偏暗现象。

本发明一些实施例中，立体反射片的第二开口为正六边形，当立体反射片的第二开口为正六边形时，既改善了第二开口在边角位置偏暗的现象，又保证了各个第二开口之间的无缝拼接。

本发明一些实施例中，立体反射片包括基质和反射粒子。

本发明一些实施例中，基质采用的材料为发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯，发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯包括大量微细发泡，发泡与透明对苯二甲酸乙二醇酯之间，形成良好的屈折率界面，发泡的直径有数微米左右，发泡越微细、密度越高，反射率就越高，从而提高立体反射片的反射率；反射粒子采用的材料为二氧化钛或硫酸钡，添加反射粒子进一步提高了立体反射片的反射率，由此提高光源的利用效率。

本发明一些实施例中，侧壁为平面或曲面，当侧壁为曲面时，经数次光学模拟得到：曲面的曲率半径大于10cm时立体反射片的反射效率最高。

本发明一些实施例中，经数次光学模拟得到：反射腔的深度为3mm-12mm时，混光效果良好，显示装置的显示效果较优。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的立体反射片的立体结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的立体反射片的立体结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的立体反射片的俯视图。

其中，100-背光模组、200-显示面板、11-背板、12-电路板、13-光源、14-扩散板、15-光学膜片、16-立体反射片、160反射腔、1601-侧壁、1602-底面、E-第一开口、F-第二开口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

液晶显示器主要由背光模组和液晶显示面板构成。液晶显示面板本身不发光，需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。

液晶显示器的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制背光源透射或遮蔽功能，从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。

图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图。

参照图1，显示装置包括：背光模组100和显示面板200。

显示面板200位于背光模组100的出光侧，显示面板的形状与尺寸通常与背光模组相匹配，通常情况下显示面板200可以设置为矩形，包括天侧、地侧、左侧和右侧，其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。

显示面板200为透射型显示面板，能够对光的透射率进行调制，但本身并不发光。显示面板200具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元都可以独立的控制背光模组100入射到该像素单元的光线透过率和色彩，以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。

背光模组100通常位于显示装置的底部，其形状与尺寸与显示装置的形状与尺寸相适应。当应用于电视或移动终端等领域时，背光模组通常采用矩形的形状。

本发明实施例中的背光模组采用直下式背光模组，用于在整个出光面内均匀的发出光线，为显示面板提供亮度充足且分布均匀的光线，以使显示面板可以正常显示影像。

图2为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图。

参照图2，背光模组包括：背板11、电路板12、光源13、扩散板14、光学膜片15和立体反射片16。

背板11位于背光模组的底部，具有支撑和承载作用。背板11通常情况下为一矩形结构，当应用于异形显示装置时，其形状适应于显示装置的形状。背板11包括天侧、地侧、左侧和右侧。其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。

背板11的材质采用铝、铁、铝合金或铁合金等。背板11用于固定电路板12以及支撑固定扩散板14和光学膜片15等部件的边缘位置，背板11还对电路板12起到散热的作用。

电路板12位于背板11之上，电路板12的形状可以采用板状或条状，电路板12采用板状时，其形状可以与背板11的形状相同，通常可以设置为矩形或方形；电路板12采用条状时，可以制作成灯条，通过在背板上排列多个灯条来提供背光。

电路板12可以是印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，PCB包括基材、电子线路和绝缘层。

基材可以采用FR4或玻璃等材料进行制作。或者，基板也可以采用柔性材料来制作以形成柔性电路板。

电子线路的材料通常采用铜，采用刻蚀工艺形成用于驱动光源的电子线路的图形。

绝缘层具有保护电子线路的作用，绝缘层将电子线路中焊接光源13的焊盘裸露在外而将其余部分覆盖。

或者，电路板12也可以是在衬底基板上制作薄膜晶体管驱动电路形成的阵列基板，阵列基板的表面具有连接至薄膜晶体管驱动电路的连接电极，用于焊接光源13。

光源13位于电路板12之上，电路板12用于为光源13提供驱动信号。在直下式背光模组中，光源13呈阵列排布，为显示面板提供背光。

本发明实施例提供的光源13可以采用发光二极管。发光二极管是采用固体半导体芯片为发光材料，具有节能、环保、显色性好与响应速度高等优势。

扩散板14位于光源13的出光侧，与光源13相跟设定距离，以形成混光距离。扩散板14的形状与背板11的形状相同，通常情况下扩散板14可以设置为矩形或方形。

扩散板14的作用是对入射光线进行散射，使经过扩散板14的光线更加均匀。扩散板14中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，实现匀光的作用。

扩散板14的厚度为1.5mm-3mm，具有较高的雾度，均匀效果更加，通常可以采用挤出工艺加工，扩散板14所用材质一般选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯系材料PS、聚丙烯PP中的至少一种。

扩散板14中还可以设置量子点材料，形成量子点扩散板，量子点材料中包括红色量子点材料和绿色量子点材料，红色量子点材料在蓝色光的激发下出射红色光，绿色量子点材料在蓝色光的激发下出射绿色光，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。

量子点扩散板，在制作背光模组的后续过程中，不再设置量子点膜，既降低了成本，又使显示装置更轻薄。

光学膜片15位于扩散板14背离电路板12的一侧，光学膜片15整层设置，其形状与扩散板14相同，通常情况下可以设置为矩形或方形。

光学膜片15的设置可以使背光模组适应多种多样的实际应用。

在本发明实施例中，当采用蓝光发光二极管作为发光源时，光学膜片15包括量子点层或荧光层。

量子点层中包括红色量子点材料和绿色量子点材料，红色量子点材料在蓝色光的激发下出射红色光，绿色量子点材料在蓝色光的激发下出射绿色光，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。

荧光层中包括受激发射红色光和受激发射绿色光的荧光材料，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。

除此之外，光学膜片15还可以包括棱镜片，棱镜片可以改变光线的出射角度，从而改变显示装置的可观看角度。

光学膜片15还可以包括反射式偏光片，反射式偏光片作为一种增亮片，可以提高背光模组的亮度，提高光线的利用效率，同时使出射光线具有偏振的性质，省略液晶显示面板下偏光片的使用。

目前在背光模组中，通常设置反射片将被背光模组中的元件反射回背板一侧的光线，重新向出光一侧反射，来提高光源的利用效率，但由于直下式背光模组中存在混光空间，当做区域调光产品时，其区域边界会出现光线泄漏，造成显示装置对比度低等问题。

有鉴于此，在本发明实施例中，为了限制光源13出射光线的边界，将反射片做成立体形状，这样光源13的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，更加适用于区域调光，避免了区域边界出现光线泄漏的问题，从而提高了显示装置的对比度。

图3为本发明实施例提供的立体反射片的立体结构示意图之一。

参照图2和图3，立体反射片16位于电路板12背离背板11一侧，立体反射片16向背板11的一侧凹陷形成多个反射腔160，反射腔160与光源13一一对应，将单个光源13设置在反射腔160内，这样光源13的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源13出射光线限制到反射腔160的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

另外，反射腔160和光源13一一对应，还可以将区域调光的范围缩小到由单个光源13的出光区域。

反射腔160的深度小于或等于35cm，反射腔160的深度不宜过大，否则会增大背光模组的整体厚度，为了使反射腔可以达到良好的限制光线边界的效果，同时不会影响到背光模组的整体厚度，本发明实施例经数次光学模拟得到：反射腔160的深度为3mm-12mm时，混光效果良好，显示装置的显示效果较优。

立体反射片16包括基质和反射粒子，基质采用的材料为发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯，发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯包括大量微细发泡，发泡与透明对苯二甲酸乙二醇酯之间，形成良好的屈折率界面，发泡的直径有数微米左右，发泡越微细、密度越高，反射率就越高，从而提高立体反射片16的反射率；反射粒子采用的材料为二氧化钛或硫酸钡，添加反射粒子进一步提高了立体反射片16的反射率，由此提高光源的利用效率。

具体地，在本发明实施例中，反射腔160包括：第一开口E、第二开口F和侧壁1601。

第一开口E位于靠近电路板12的一侧，用于暴露光源13，保证光源13可以顺利的经过反射腔160向出光一侧发射光线。

第二开口F位于远离电路板12的一侧，第二开口F划分单灯区域边界；其中，第二开口F的中心在背板11上的正投影与第一开口E的中心在背板11上的正投影相互重合，且第二开口F的口径大于第一开口E的口径。

反射腔160的第一开口E和第二开口F的中心点重合，且反射腔160呈对称结构，使得在该反射腔160区域范围内反射出的出射光的光强也相互对称，由此，当多个反射腔160共同组成调光区域时，该区域下的出射光的光强更加均匀，提高了显示装置的显示效果。

侧壁1601连接第一开口E和第二开口F，侧壁1601具有对光进行反射的性质，光源13出射的光线在入射到侧壁，经侧壁反射之后最终由第二开口F向外出射。

在本发明实施例中，多个由侧壁1601连接第一开口E和第二开口F形成的多个反射腔160共同组成立体反射片，结构简单，采用吸塑工艺可以一次成型。光源13的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源13出射光线限制到反射腔160的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

图4为本发明实施例提供的立体反射片的立体结构示意图之二。

参照图4，在本发明提供的另一实施例中，反射腔160还包括底面1602。

底面1602位于电路板12上，与电路板12相互平行，底面1602包括第一开口E，侧壁1601连接底面1602和第二开口F；其中，第二开口F的口径大于底面1602的宽度。

具体地，底面1602具有对光进行反射的性质，由此被扩散板14和光学膜片15垂直反射回背板11一侧的光线，可以被底面1602沿垂直于背板11的方向向出光一侧反射，避免了因为侧壁1601连接处角度存在而造成的部分光线无法向出光侧出射的问题，提高了光源的利用效率。

在本发明实施例中，光源13的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源13出射光线限制到反射腔160的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

在本发明实施例中，侧壁1601为平面或曲面，当侧壁1601为曲面时，经数次光学模拟得到：曲面的曲率半径大于10cm时立体反射片16的反射效率最高。

第一开口E的形状为简单的多边形或圆形，当第一开口E的形状为圆形时，可有效避免第一开口E处因多边形角度引起的部分光线无法反射出反射片，造成的偏暗现象。

第二开口F的形状为多边形，且第二开口F至少为……边形。当第二开口F的边数据较少时，在每两个相邻边处均会产生一个交界，形成一定的角度，光线在入射到上述具有一定角度的位置时，相比于其它位置的反射效果不佳，形成暗影。例如，第二开口F的形状为方形或矩形时，四角边缘角度为90度，光线经四角边缘时，部分光线无法反射出反射片，会出现四角光线偏暗的现象。

基于上述问题，在本发明提供的实施例中，多边形第二开口F的边数至少为6，可有效改善四边形第二开口的边角位置偏暗的现象。

图5为本发明实施例提供的立体反射片的俯视图。

参照图5，本发明实施例提供的立体反射片16的第二开口F为正六边形，当立体反射片16的第二开口F为正六边形时，既改善了第二开口在边角位置偏暗的现象，又保证了各个第二开口F之间的无缝拼接。

根据第一发明构思，将反射片做成立体形状，这样光源的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，更加适用于区域调光，避免了区域边界出现光线泄漏的问题，从而提高了显示装置的对比度。

根据第二发明构思，立体反射片位于电路板背离背板一侧，立体反射片向背板的一侧凹陷形成多个反射腔，反射腔与光源一一对应，将单个光源设置在反射腔内，这样光源的出射光线会以立体反射片的边缘为边界出射光线，以使每个光源出射光线限制到反射腔的边缘，那么在进行区域调光时，每个区域的出射光不会泄漏到相邻区域内，从而提高区域调光的对比度。

根据第三发明构思，反射腔包括：第一开口、第二开口和侧壁，第一开口用于暴露光源，保证光源可以顺利的经过反射腔向出光一侧发射光线。

根据第四发明构思，反射腔的第一开口和第二开口的中心点重合，且反射腔呈对称结构，使得在该反射腔区域范围内反射出的出射光的光强也相互对称，由此，当多个反射腔共同组成调光区域时，该区域下的出射光的光强更加均匀，提高了显示装置的显示效果。

根据第五发明构思，多个由侧壁连接第一开口和第二开口形成的多个反射腔共同组成立体反射片，结构简单，采用吸塑工艺可以一次成型。

根据第六发明构思，反射腔包括底面，底面具有对光进行反射的性质，由此被扩散板和光学膜片垂直反射回背板一侧的光线，可以被底面沿垂直于背板的方向向出光一侧反射，避免了因为侧壁连接处角度存在而造成的部分光线无法向出光侧出射的问题，提高了光源的利用效率。

根据第七发明构思，第一开口的形状为简单的多边形或圆形，当第一开口的形状为圆形时，可有效避免第一开口处因多边形角度引起的部分光线无法反射出反射片，造成的偏暗现象。

根据第八发明构思，多边形第二开口的边数至少为6，可有效改善四边形第二开口的边角位置偏暗的现象。

根据第九发明构思，立体反射片的第二开口为正六边形，当立体反射片的第二开口为正六边形时，既改善了第二开口在边角位置偏暗的现象，又保证了各个第二开口之间的无缝拼接。

根据第十发明构思，经数次光学模拟得到：反射腔的深度为3mm-12mm时，混光效果良好，显示装置的显示效果较优。

根据第十一发明构思，立体反射片包括基质和反射粒子，基质采用的材料为发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯，发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯包括大量微细发泡，发泡与透明对苯二甲酸乙二醇酯之间，形成良好的屈折率界面，发泡的直径有数微米左右，发泡越微细、密度越高，反射率就越高，从而提高立体反射片的反射率；反射粒子采用的材料为二氧化钛或硫酸钡，添加反射粒子进一步提高了立体反射片的反射率，由此提高光源的利用效率。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板，用于图像显示；

背光模组，位于所述显示面板的入光侧，用于提供背光；

所述背光模组包括：

背板，具有支撑和承载作用；

光源，位于所述背板的一侧；

立体反射片，位于所述背板靠近所述光源的一侧；所述立体反射片向所述背板的一侧凹陷形成多个反射腔，所述反射腔与所述光源一一对应；所述光源设置于所述反射腔内；

所述反射腔包括：

第一开口，位于靠近所述背板的一侧，用于暴露所述光源；

第二开口，位于远离所述背板的一侧；

侧壁，连接所述第一开口和所述第二开口，用于反射所述光源发出的光线。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二开口的中心在所述背板上的正投影与所述第一开口的中心在所述背板上的正投影相互重合；

所述第二开口的口径大于所述第一开口的口径。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述反射腔还包括底面，位于所述背板上，与所述背板相互平行；所述底面包括所述第一开口，所述侧壁连接所述底面和所述第二开口；

所述第二开口的口径大于所述底面的宽度。

4.如权利要求1-3任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第二开口的形状为多边形，所述多边形的边数至少为6；

所述第一开口的形状为圆形。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第二开口的形状为正六边形。

6.如权利要求1-3任一项所述的显示装置，其特征在于，所述立体反射片包括基质和反射粒子。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述基质采用的材料为发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述反射粒子采用的材料为二氧化钛或硫酸钡。

8.如权利要求1-3任一项所述的显示装置，其特征在于，所述侧壁为平面或曲面。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述曲面的曲率半径大于10cm。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述反射腔的深度小于或等于35mm。

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